• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.8 no.6
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• pp.1212-1217
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• 2004

The main back-bone operation in elliptic curve cryptosystems is scalar point multiplication. The most frequently used method implementing the scalar point multiplication, which is performed in the upper level of GF multiplication and GF division, has been the double-and-add algorithm, which is recently challenged by NAF(Non-Adjacent Format) algorithm. In this paper, we propose a more efficient and novel scalar multiplication method than existing double-and-add by applying redundant receding which originates from radix-4 Booth's algorithm. After deriving the novel quad-and-add algorithm, we created a new operation, named point quadruple, and verified with real application calculation to utilize it. Derived numerical expressions were verified using both C programs and HDL (Hardware Description Language) in real applications. Proposed method of elliptic curve scalar point multiplication can be utilized in many elliptic curve security applications for handling efficient and fast calculations.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11b
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• pp.619-621
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• 2005

햅틱 장치를 이용한 변형체의 실시간 시뮬레이션은 가상현실을 구축하기 위한 중요한 기술의 하나로서 최근에 크게 각광받고 있다. 본 연구에서는 햅틱 장비와 변형체의 정확한 인터페이스를 구축하기 위하여 변형체의 물리적 특성을 고려한 연속체적 모델인 유한요소법을 통한 선행해석을 수행한다. 변형체와 햅틱 장치의 상호작용 과정에서 발생하는 변형과 반력을 사용자에게 실시간으로 제공하기 위하여 선행해석 결과를 이용한 변형체의 정적 시뮬레이션을 구현한다. 이와 함께 햅틱 장치와 접촉이 이루어지는 부분의 변형을 보다 자연스럽게 표현하기 위하여 적응적 유한요소법인 s-adaptive 방법을 적용하였으며 햅틱 장치와 접촉이 끝난 후의 변형체가 평형 상태로 돌아가는 과정을 모사하기 위하여 Newmark scheme을 통한 동적 시뮬레이션을 구현한다. 또한 최적화 행렬 연산 함수인 BLAS와 LAPACK을 이용하여 행렬 연산을 빠르게 수행하고 효율적인 메모리 사용 추구한다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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• v.43 no.3 s.309
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• pp.76-81
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• 2006

Recently, Finite field is applied the cryptography in the modern multimedia communication. Especially, block codes such as Elliptic Curve Cryptosystem and Reed-Solomon code among the error correcting codes are defined with finite field. Also, finite field algorithm is conducting the research actively because many kind of application parts need the real time operating ability therefore the exclusive hardware have been implementing. In this paper, we proposed the inverse finite field algorithm over GF($2^8$) using finite composite field and implemented in a hardware, and then compare this hardware with the currently used 'Itoh and Tsujii' hardware in respect to structure, area and computation time. Furthermore, this hardware was inserted into the AES SubBytes block and implemented on FPGA emulator board to confirm that the superiority of the proposed algorithm through the performance evaluation.

• Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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• v.13 no.3
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• pp.27-34
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• 2003

Recently, an efficient hardware development for a cryptosystem is concerned. The efficiency of a multiplier for GF($2^n$)is directly related to the efficiency of some cryptosystem. This paper, considering the trade-off between time complexity andsize complexity, proposes a new multiplier architecture having n[n/2] AND gates and n([n/2]+1)- $$\Delta$_n$ = XOR gates, where $$\Delta$_n$=1 if n is even, $$\Delta$_n$=0 otherwise. This size complexity is less than that of existing ${multipliers}^{[5][12]}$which are $n^2$ AND gates and $n^2$-1 XOR gates. While a new multiplier is a serial-parallel multiplier to output a result of multiplication of two elements of GF($2^n$) after 2 clock cycles, the suggested multiplier is more suitable for some cryptographic device having space limitations.

• The Journal of Society for e-Business Studies
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• v.11 no.2
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• pp.1-11
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• 2006

This paper proposes an efficient inversion algorithm for Galois field GF(2n) by using a modified multi-bit shifting method based on the Montgomery algorithm. It is well known that the efficiency of arithmetic algorithms depends on the basis and many foregoing papers use either polynomial or optimal normal basis. An inversion algorithm, which modifies a multi-bit shifting based on the Montgomery algorithm, is studied. Trinomials and AOPs (all-one polynomials) are tested to calculate the inverse. It is shown that the suggested inversion algorithm reduces the computation time up to 26 % of the forgoing multi-bit shifting algorithm. The modified algorithm can be applied in various applications and is easy to implement.

• Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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• v.31 no.3
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• pp.527-532
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• 2021

In this paper, we propose an efficient finite field computation method for Rainbow algorithm, which is the only multivariate quadratic-equation based digital signature among the current US NIST PQC standardization Final List algorithms. Recently, Chou et al. proposed a new efficient implementation method for Rainbow on the Cortex-M4 environment. This paper proposes a new multiplication method over the finite field that can reduce the number of XOR operations by more than 13.7% compared to the Chou et al. method. In addition, a multiplicative inversion over that can be performed by a 4x4 matrix inverse instead of the table lookup method is presented. In addition, the performance is measured by porting the software to which the new method was applied onto RaspberryPI 3B+.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2017.05a
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• pp.188-190
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• 2017

투영(projective) 좌표계를 이용한 스칼라 곱셈(scalar multiplication) 연산을 지원하는 224-비트 타원곡선 암호(Elliptic Curve Cryptography; ECC) 프로세서의 설계에 대해 기술한다. 소수체 GF(p)상의 덧셈, 뺄셈, 곱셈 등의 유한체 연산을 지원하며, 연산량과 하드웨어 자원소모가 큰 나눗셈 연산을 제거함으로써 하드웨어 복잡도를 감소시켰다. 수정된 Montgomery ladder 알고리듬을 이용하여 스칼라 곱셈 연산을 제어하였으며, 단순 전력분석에 보다 안전하다. 스칼라 곱셈 연산은 최대 2,615,201 클록 사이클이 소요된다. 설계된 ECC-P224 프로세서는 Xilinx ISim을 이용한 기능검증을 하였다. Xilinx Virtex5 FPGA 디바이스 합성결과 7,078 슬라이스로 구현되었으며, 최대 79 MHz에서 동작하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.64-66
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• 2005

본 논문에서는 GF($2^m$) 상에서 나눗셈 연산을 위한 고속 알고리듬을 제안하고, 제안한 알고리듬을 기본으로 한 나눗셈 연산기의 하드웨어 설계 및 구현에 관하여 기술한다. 나눗셈을 위한 모듈러 연산은 개선된 이진 확장 유클리드 알고리듬 (Binary Extended Euclidian algorithm) 을 기본으로 하고 있다 성능비교 결과로부터 제안한 방법은 기존 방법에 비해 지연시간이 약 $26.7\%$ 정도 개선됨을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Institutes of Information Security and Cryptology Conference
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• 2001.11a
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• pp.139-143
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• 2001

본 논문은 작은 홀수 표수를 갖는 유한체에서 정의된 타원곡선의 스칼라 곱 연산속도를 향상시키는 새로운 방법을 소개한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 스칼라의 프로베니우스 자기준동형 (Frobenius endomorphsim) 확장길이를 줄이는 최근의 방법들을 개선한 방법이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2017.10a
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• pp.247-249
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• 2017

NIST에서 표준으로 정의된 P-192, P-224, P-256, P-384 타원곡선 상의 스칼라 곱셈(scalar multiplication) 연산을 지원하는 Scalable 타원곡선 암호(Elliptic Curve Cryptography; ECC) 프로세서의 설계에 대해 기술한다. 투영(projective) 좌표계를 이용하여 하드웨어 자원 소모가 큰 나눗셈 연산을 제거하였으며, GF(p) 상의 덧셈, 뺄셈, 곱셈 등의 유한체 연산을 지원한다. 워드 기반 몽고메리 곱셈기를 이용하여 다양한 크기의 필드(field)에서 고정된 하드웨어 자원을 통하여 곱셈 연산을 수행하도록 하였으며, 필드의 크기에 따라 연산 사이클이 증가하거나 감소한다. 설계된 Scalable ECC 프로세서는 Verilog HDL로 모델링 되었으며, Modelsim을 이용한 기능검증을 하였다. Xilinx Virtex5 FPGA 디바이스 합성결과 5,376-비트 RAM과 970 슬라이스로 구현되었으며, 최대 55 MHz의 동작 주파수를 갖는다.